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Filterability of exopolysaccharides solutions from the red microalga Porphyridium cruentum by tangential filtration on a polymeric membrane

Authors :
Patrick Bourseau
Benoit Teychene
Murielle Rabiller-Baudry
Lisa Zaouk
Pascal Jaouen
Sébastien Jubeau
Anthony Massé
Samir Taha
Jeremy Pruvost
Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA)
Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST)
Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN)
Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes)
Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire)
Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon)
Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)
Institut de Recherche Dupuy de Lôme (IRDL)
Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université Libanaise
Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Rennes 1 (UR1)
Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
Algosource Technologies
Institut de Chimie des Milieux et Matériaux de Poitiers (IC2MP)
Université de Poitiers-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM)
Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST)
Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie
Azm and Saade Association
Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes)
Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST)
Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire)
Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN)
Université de Nantes (UN)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon)
Université de Nantes (UN)
École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes)
Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université de Brest (UBO)-Université de Bretagne Sud (UBS)
Centre Azm pour la Recherche en Biotechnologie et ses Applications (EDST)
Université de Rennes 1 (UR1)
Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université de Poitiers-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)
Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)
Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes-Université de Rennes 1 (UR1)
Université de Rennes (UNIV-RENNES)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)
Source :
Environmental Technology, Environmental Technology, Taylor & Francis: STM, Behavioural Science and Public Health Titles, 2020, 41 (9), pp.1167-1184. ⟨10.1080/09593330.2018.1523234⟩, Environmental Technology, 2020, 41 (9), pp.1167-1184. ⟨10.1080/09593330.2018.1523234⟩, Environmental Technology, Taylor & Francis: STM, Behavioural Science and Public Health Titles, In press, ⟨10.1080/09593330.2018.1523234⟩
Publication Year :
2020
Publisher :
HAL CCSD, 2020.

Abstract

International audience; The red microalga Porphyridium cruentum is exploited industrially for its exopolysaccharides (EPS) and pigments production. EPS produced by P. cruentum are partially released and dissolved into the surrounding environment, they can be recovered from the culture medium after removing the cells. This paper presents a parametric study of the ultrafiltration of EPS solutions on organic membrane. The EPS solutions were produced in conditions representative of an industrial production. They were filtered at lab-scale on a flat, PES 50 kDa MWCO membrane in a complete recirculation mode of permeate and retentate. Permeate flux-transmembrane pressure (TMP) curves were established up to the limiting flux for the filtration of solutions with various values of concentration in EPS (0.10 to 1.06 kg GlcEq.m), fluid tangential velocity (0.3 to 1.2 m.s) and temperature (20 and 40 °C). The reversible and irreversible parts of fouling were evaluated for each experiment and the critical flux was determined for an intermediate EPS concentration (0.16 kg GlcEq.m). The results showed that EPS solutions had a strong fouling capacity. When filtering the lowest concentrated solution (0.10 kg GlcEq.m) with moderate fouling conditions, the overall fouling resistance was approximately half of the membrane and the share of irreversible/reversible fouling was 88 and 12%. However, the part of reversible fouling becomes predominant when approaching the limiting flux. Permeate fluxes which were obtained allow to estimate that a VRR of approximately 10 could be obtained when concentrating EPS solutions using PES membranes in flat or tubular modules but not in spiral-wound.

Details

Language :
English
ISSN :
09593330 and 1479487X
Database :
OpenAIRE
Journal :
Environmental Technology, Environmental Technology, Taylor & Francis: STM, Behavioural Science and Public Health Titles, 2020, 41 (9), pp.1167-1184. ⟨10.1080/09593330.2018.1523234⟩, Environmental Technology, 2020, 41 (9), pp.1167-1184. ⟨10.1080/09593330.2018.1523234⟩, Environmental Technology, Taylor & Francis: STM, Behavioural Science and Public Health Titles, In press, ⟨10.1080/09593330.2018.1523234⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....ca65c8b4735b0de5b2acc78042eda896
Full Text :
https://doi.org/10.1080/09593330.2018.1523234⟩